Nikola Pavletich是我的博士后導(dǎo)師,對(duì)我影響非常大,他做出了一系列里程碑式的研究工作,享譽(yù)世界結(jié)構(gòu)生物學(xué)界,31歲時(shí)即升任正教授。1996年4月,我剛到Nikola實(shí)驗(yàn)室不久,純化一個(gè)表達(dá)量相當(dāng)高的蛋白Smad4,兩天下來(lái),蛋白雖然純化了,但結(jié)果很不理想:得到的產(chǎn)量可能只有預(yù)期的20%左右。見(jiàn)到Nikola,我不好意思地說(shuō):“產(chǎn)率很低,我計(jì)劃繼續(xù)優(yōu)化蛋白的純化方法,提高產(chǎn)率。”他反問(wèn)我:“你為什么想提高產(chǎn)率?已有的蛋白不夠你做初步的結(jié)晶實(shí)驗(yàn)嗎?”我回敬道:“我雖然已有足夠的蛋白做結(jié)晶篩選,但我需要優(yōu)化產(chǎn)率以得到更多的蛋白。”他毫不客氣地打斷我:“不對(duì)。產(chǎn)率夠高了,你的時(shí)間比產(chǎn)率重要。請(qǐng)盡快開(kāi)始結(jié)晶?!?/strong>實(shí)踐證明了Nikola建議的價(jià)值。我用僅有的幾毫克蛋白進(jìn)行結(jié)晶實(shí)驗(yàn),很快意識(shí)到這個(gè)蛋白的溶液生化性質(zhì)并不理想,不適合結(jié)晶。我通過(guò)遺傳工程除去其N端較柔性的幾十個(gè)氨基酸之后,蛋白不僅表達(dá)量高、而且生化性質(zhì)穩(wěn)定,很快得到了有衍射能力的晶體。在大刀闊斧進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的初期階段,對(duì)每一步實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)當(dāng)然要盡量仔細(xì),但一旦按計(jì)劃開(kāi)始后對(duì)其中間步驟的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不必追求完美,而是應(yīng)該義無(wú)反顧地把實(shí)驗(yàn)一步步推到終點(diǎn),看看可否得到大致與假設(shè)相符的總體結(jié)果。如果大體上相符,你才應(yīng)該回過(guò)頭去仔細(xì)改進(jìn)每一步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。如果大體不符,而總體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作都沒(méi)有錯(cuò)誤,那你的假設(shè)很可能是有大問(wèn)題的。這樣一個(gè)來(lái)自批判性思維的方法論在每一天的實(shí)驗(yàn)中都會(huì)用到。過(guò)去二十年,我一直告訴實(shí)驗(yàn)室所有學(xué)生:切忌一味追求完美主義。我把這個(gè)方法論推到極限:只要一個(gè)實(shí)驗(yàn)還能往前走,一定要做到終點(diǎn),盡量看到每一步的結(jié)果,之后需要時(shí)再回頭看,逐一解決中間遇到的問(wèn)題。
在我的博士生階段,我的導(dǎo)師Jeremy Berg非常重視相關(guān)科研文獻(xiàn)的閱讀,有每周一次的實(shí)驗(yàn)室文獻(xiàn)討論,討論重要的相關(guān)科研進(jìn)展及研究方法,作為學(xué)生我受益匪淺。作為學(xué)生,我以為所有的科學(xué)家在任何時(shí)期都需要博學(xué)多讀。剛到Nikola實(shí)驗(yàn)室,我試圖表現(xiàn)一下自己讀文獻(xiàn)的功底、也想與Nikola討論以得到他的真?zhèn)鳌?996年春季的一天,我精讀了一篇《自然》周刊上發(fā)表的文章,午飯前遇到Nikola,向他描述這篇文章的精妙,同時(shí)期待著他的評(píng)述。Nikola面色尷尬地對(duì)我說(shuō):“對(duì)不起,我還沒(méi)看過(guò)這篇文章”。我想:也許這篇文章太新,他還沒(méi)有來(lái)得及讀。過(guò)了幾天,我精讀了一篇幾個(gè)月前發(fā)表于《科學(xué)》周刊的文章,又去找Nikola討論,沒(méi)想到他又說(shuō)沒(méi)看過(guò)。幾次碰壁之后,我不解地問(wèn)他:“你知識(shí)如此淵博,一定是廣泛閱讀了大量文獻(xiàn)。你為什么沒(méi)有讀我提到的這幾篇論文呢?”Nikola看著我說(shuō):“我閱讀不廣泛?!?/span>我反問(wèn):“如果你不廣泛閱讀,你的科研怎么會(huì)這么好?你怎么能在自己的論文里引用這么多文獻(xiàn)?”他的回答讓我徹底意外,大意是“我只讀與我的研究興趣有直接關(guān)系的論文。并且只有在寫論文時(shí)我才會(huì)大量閱讀?!?/span>我做博士后的單位Memorial Sloan-Kettering Cancer Center有一個(gè)優(yōu)秀的系列學(xué)術(shù)講座,常常會(huì)請(qǐng)來(lái)各個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域的著名科學(xué)家來(lái)演講。有一次,一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)得主來(lái)講,并且點(diǎn)名要與Nikola交談。在絕大多數(shù)人看來(lái),這可是一個(gè)不可多得的好機(jī)會(huì)去接近大人物、取得好印象。Nikola告訴他的秘書:請(qǐng)你替我轉(zhuǎn)達(dá)我的歉意,講座那天我已有安排。我們也為Nikola遺憾。讓我萬(wàn)萬(wàn)想不到的是,諾貝爾獎(jiǎng)得主講座的那天,Nikola把自己關(guān)在辦公室里,早晨來(lái)了以后直到傍晚一直沒(méi)有出門,當(dāng)然也沒(méi)有去聽(tīng)講座。以我們對(duì)他的了解,十有八九他是在寫paper或者解結(jié)構(gòu)。后來(lái),我意識(shí)到,Nikola常常如此。在我離開(kāi)Nikola實(shí)驗(yàn)室前,我?guī)е冀K沒(méi)有完全解開(kāi)的謎,問(wèn)他:如果你不怎么讀文獻(xiàn),又不怎么去聽(tīng)講座,你怎么還能做一個(gè)如此出色的科學(xué)家?他回答說(shuō):(大意)我的時(shí)間有限,每天只有10小時(shí)左右在實(shí)驗(yàn)室,權(quán)衡利弊之后,我只能把我的有限時(shí)間用在我認(rèn)為最重要的事情上,如解析結(jié)構(gòu)、分析結(jié)構(gòu)、與學(xué)生討論課題、寫文章。如果沒(méi)有足夠的時(shí)間,我只能少讀文章、少聽(tīng)講座了。Nikola的回答表述了一個(gè)簡(jiǎn)單的道理:一個(gè)人必須對(duì)他做的事情做些取舍,不可能面面俱到。無(wú)論是科研文獻(xiàn)的閱讀還是學(xué)術(shù)講座的聽(tīng)取,都是為了借鑒相關(guān)經(jīng)驗(yàn)、更好地服務(wù)于自己的科研課題。在博士生階段,尤其是前兩年,我認(rèn)為必須花足夠的時(shí)間去聽(tīng)各相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)講座、并進(jìn)行科研文獻(xiàn)的廣泛閱讀,打好批判性思維的基礎(chǔ);但隨著科研課題的深入,對(duì)于文獻(xiàn)閱讀和學(xué)術(shù)講座就需要有一定的針對(duì)性,也要開(kāi)始權(quán)衡時(shí)間的分配了。
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挑戰(zhàn)傳統(tǒng)思維
從我懂事開(kāi)始,就受到教育:但凡失敗都有其隱藏的道理,應(yīng)該找到失敗的原因后再重新開(kāi)始嘗試。直到1996年,我在實(shí)驗(yàn)上也遵循這一原則。但在Nikola 的實(shí)驗(yàn)室,這一基本原則也受到有理有據(jù)的挑戰(zhàn)。有一次,一個(gè)比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)失敗了。我很沮喪,準(zhǔn)備花幾天時(shí)間多做一些對(duì)照實(shí)驗(yàn)找到問(wèn)題所在。沒(méi)想到,Nikola阻止了我,他皺著眉頭問(wèn)我,“告訴我你為什么要搞明白實(shí)驗(yàn)為何失???”我覺(jué)得這個(gè)問(wèn)題太沒(méi)道理,理直氣壯地回答:“我得分析明白哪里錯(cuò)了才能保證下一次可以成功?!?/span>Nikola馬上評(píng)論道:(大意)“不需要。你真正要做的是把實(shí)驗(yàn)重復(fù)一遍,但愿下次可以做成。與其花大把時(shí)間搞清楚一個(gè)實(shí)驗(yàn)為何失敗,不如先重復(fù)一遍。面對(duì)一個(gè)失敗了的復(fù)雜的一次性實(shí)驗(yàn),最好的辦法就是認(rèn)認(rèn)真真重新做一次?!焙髞?lái),Nikola又把他的觀點(diǎn)升華: (大意)“是否需要找到實(shí)驗(yàn)失敗的原因是一個(gè)哲學(xué)決定。找到每一個(gè)不完美實(shí)驗(yàn)結(jié)果原因的傳統(tǒng)做法未必是最佳做法”仔細(xì)想想,這些話很有道理。并不是所有失敗的實(shí)驗(yàn)都一定要找到其原因,尤其是生命科學(xué)的實(shí)驗(yàn),過(guò)程繁瑣復(fù)雜;大部分失敗的實(shí)驗(yàn)是由簡(jiǎn)單的操作錯(cuò)誤引起的,比如PCR忘記加某種成分了,可以仔細(xì)重新做一遍;這樣往往可以解決問(wèn)題。只有那些關(guān)鍵的、不找到失敗原因就無(wú)法前行的實(shí)驗(yàn)才需要刨根究源。我選擇的這些例子多少有點(diǎn)“極端”,但只有這樣才能更好地起到震蕩大家思維的作用。其實(shí),在我自己的實(shí)驗(yàn)室里,這幾個(gè)例子早已經(jīng)給所有學(xué)生反復(fù)講過(guò)多次了,而且每次講完之后,我都會(huì)告訴大家打破迷信、懷疑成規(guī),而關(guān)鍵的關(guān)鍵是:Follow the logic跟著邏輯走!這句話,我每天在實(shí)驗(yàn)室里注定會(huì)對(duì)不同的學(xué)生重復(fù)講上幾遍。嚴(yán)密的邏輯是批判性思維的根本。